Устройство испарительного охлаждения металлургической печи

 

(72) Авторы изобэетеиии

Л. Д. Грипук, Д. Б, Куцыкович, В. С. Пустовар, Ю. И. Цфуйко и А. С. Горбик ./

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в области охлаждения металлургических агрегатов черной и цветной металлургии.

Наиболее близким к предлагаемому является собирающий коллектор, который снабжен разделителями потока охлаждающей среды.

Разделители в виде перегородок делят подъемный коллектор на части, площади которых соответственно пропорциональны сечениям е подъемных трубопроводов, идущих от охлаждаемых деталей 131.

Недостаток этого устройства заключается в том, что при прогаре одной из деталей в емкости происходит резкое снижение уровня sol5 ды, ниже допустимого, что приводит к неиэбеж» ному прогару остальных деталей.

Если же утечка воды относительно небольшая; достаточный уровень воды в емкости можно удержать усиленной подпиткой водой устройства. Но такой режим работы приводит к нарушению устойчивой циркуляции, пульсациям м гидравлическим ударам с последующим нарутиением качества охлаждения.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства при прогарах охлаждающих элементов.

Поставленная цель осуществляется путем снабжения известного устройства двумя коллекторами, соединенными между собой посекционно вертикальными трубами, причем высота перегородок в нижнем коллекторе выполнена на все ее диаметральное сечение, а в верхней — на высоту 0,4 — 0,6 ее диаметра.

К вертикальным трубам, соединяющим секции коллекторов, подключаются наиболее теплонагруженные детали, а место подключения опускного трубопровода находится ниже места подключения подъемного трубопровода.

Кроме того, опускную вертикальную трубу, соединяющую верхний и нижний коллекторы, вводят в нижний коллектор на глубину 0,5—

0,7 диаметра.

На чертеже показано цредлагаемое устройство применительно к воздушной фурме доменной лечи с охлаждаемьтм фланцем, общий вид.

859457

Устройство содержит горизонтальные собирающие коллекторы 1 и 2, выполненные в виде емкостей, расположенных одна над другой. В коллекторе 1 предусмотрены вертикальныс перегородки 3, делящие его на ряд секций, причем перегородки 3 не доведены до верхней образующей коллектора. В коллекторе 2 предусмотрены вертикальные перегородки 4, делящие этот коллектор на такое же количество секций, как и в коллекторе 1, но !О перекрывающие его попсречнос сечение.

Каждая секция коллектора 1 соединена с находящейся под ней секцией коллектора 2 двумя вертикальными трубами: подъемной

5 и опускной 6. В коллектор 1 введен трубопровод 7 для подпитки устройства водой, расположенный вдоль всего коллектора 1. В коллекторе 1 предусмотрен сепаратор 8 пара и отводящий паропровод 9. Опускныс трубопроводы 10 и 11 и подъемные трубопроводы 12 и 13 соединяют охлаждасмые детали

14 и 15 с коллекторами 1 и 2.

Применительно к воздушноч фурмс доменной печи, состоящей из конусной части 15 и охлаждасмого фланца 14, устройство рабо25 тает следующим образом.

В горизонтальном коллекторе 1 установлены вертикальные перегородки 3, выполненные на высоту 0,4 — 0,6 его диаметра. При высоте перегородки, менее 0,4 диаметра коллектора, а слсдовательно, и возможного уровня воды, над опускными трубами возможно образование воронок, резко ухудшающих цнр. куляционный режим работы устройства. При высоте перегородки более 0,6 диаметра кол лектора возможна перепитка установки, что 35 также приводит к нарушению циркуляции.

В горизонтальном коллекторе 2 установлено такое жс количество перегородок 4, как в коллекторе 1, перекрывающих его попереч40 нос сечение, т.е. каждая секция выполнена независимой. Каждая из секций коллектора 1 соединена с соответствующей секцией коллектора 2. соединительными трубами 5 и 6.

Для органиэации нормального режима цир45 куляции опускная труба 6 введена в емкость

2 на глубину 0,5 — 0,7 ее диаметра.

В верхней части коллектора 1 расположен подпиточный трубопровод 7, представляющий собой перфорированную трубу. Питательная вода подается в каждую из секций коллектора. Из коллектора 2 вода по опускному трубопроводу 1О подается в охлаждаемый флансц 14 воздушной фурмы 15, а из трубы 6 по опускному трубопроводу 11 вода подается в конусную часп фурмы 15. Фурма 15 воспри- 55 нимает значительно большую тепловую нагрузку, чем флансц 14. Образовавшаяся в фланце 14 пароводяная смесь по трубопроводу !2

4 отводится в коллектор 1, а из фурмы 15 по трубопроводу 13 — в трубу 5. Образующийся в деталях пар отводится в сепаратор 8 пара и по паропроводу 9 подается потребителю. К каждой секции коллекторов l и 2 присоединена одна, воздушная фурма.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что, во-первых, при проrape охлаждаемого элемента с образованием даже большого отверстия и потерей уровня воды в данной секции в остальных секциях уровень воды остается без изменения и охлаждение всех элементов нс нарушается, г.е. остается надежным и бесперебойным; во-вторых, благодаря тому, что место подключения по опускному тракту элемента более тенлонагруженного расположено выше места подключения менее теплонагруженного элемента даъе при прогаре первого из них оставшегося уровня воды будет достаточным для охлаждения второго.

Кроме того, устройство позволяет надежно эксплуатировать охлаждасмыс детали, имеющие низкую стойкость.

Форму ла изобретения

1. Устройство испаритсльного охлаждения мсталлургичсской печи, содержа цсс охлаждаемыс элементы, опускныс, подьсмныс, поппиточные и пароотводящие трубопроводы, собирающий коллектор с перегородками, разделяющими его на секции, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при nporapax охлаждающих элементов, устройство снабжено двумя коллекторами, соединенными между собой посекционно вертикальными трубами, причем высота перегородок в нижнем коллекторе выполнена на все ее диаметральное сечение, а в верхнем коллекторе высота перегородок составляет 0,4 — 0,6 его диаметра.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, к вертикальным трубам,соединяющим секции коллекторов, подключены подъемные и опускныс .трубопроводы наиболее теплонагруженных деталей, причем место подключения опускного трубопровода расположено под местом подключения подъемного.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что к нижнему и верхнему коллекторам подключены опускные и подъемные трубопроводы наименее теплонагруженных деталей.

859457

Составитель Б. Раковский

Техред М. Рейвес Корректор М. Пожо

Редактор К. Лембак

Заказ 7476/44 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

4. Устройство по п. 1, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что опускная вертикальная труба, соеднняю цая коллекторы, введена s нижний коллектор на глубину, равную

0,5 — 0,7 его диаметра.

Источники информации, принятые во внимание при эксне

1. Авторское .свидетельство по заявке

И 2365279, кл. С 21 В 7/10, 1976.